Полимербетонная смесь Советский патент 1982 года по МПК C04B25/02 

(54) ПРЛИМЕРБЕТОННАЯ СМЕСЬ

Изобретение относится к полимерным строительным материалам, а именно, к составая полимербетонмых смесей на основе фурфуролацетонового мономера. Известна полимербетонная , включающая следующие ингредиенты, мае. %: Фурфуролацет оновы и мономер5-7 Катализатор полимеризации1-1,5 Наполнитель Остальное В качестве катализатора полимеризации используют бензопсульфокислоту Ll Недоста1ком данной смеси является ее малая жизнеспособность. Кроме того использование бензолсульфокнслоту производится в расплавленном виде при нар ревании до 5О-60 С, что технологически неудобно и резко повышает токсичнос производства. При этом бснзопсупьфокислота не полностью связывается с. полимером и в определенных условиях вы щелачивается из полимербетона, разрылляя структуру и снижая прочность материала. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и дocтигae ioмy результату является полимербетонная смесь, включающая фурфуролацетоновый мономер, катализатор полимеризацтта и наполнитель. В качестве катализатора применяют смесь контакта Петрова с серной кислотой в соотношении 1:1 - 2:1 t2j. Известная полимербетонная смесь Т1меет пониженную токс1гчность. Быстрое отверясдение мономера приводит к образованию полимера с недостаточной ст&пенью пространственной сщивки и к значительным внутренним напряжениям. Цель изобретения - повышение жизк&способности полпмербетонной смеси и прочности полимербетона на сжатие и из гиб. Указанная цель достигается тем, что полимербетонная смесь для изделий, проходящ11х термообработку, включающая фурфуролапетоновый мономер, катализатор

полгимертэащга и наполнитель, содержит в качества катализатора полимеризации смесь кЬотентрированной серной кислоты В фенола в соотношентга при следугошем содержании компонентов, мае. %:

Фурфуролапетоновый

мономер6-15

Катализатор полимеризащш0,24-3,75

Наш лнигельОстальное

Тезснопогня приготовления полимербетонной смеси следующая.

Приготавливают катализатор полимег ризашш. Для этого фенол обрабатывают концентрированной серной кислотой (плотНостью 1,84 г/см ). Полученную смесь пр п еняют в качестве отвердителя или с аелью увелтгч&ння эффекта жизнеспособности полг1мербетонной смеси нагревают до 100-200°С и выдерживают 0,5-3 ч.

Затем в смесителе смешивают фурфу- ролацетоновый мономер с отвердителем и частью наполнителя. Смесь перемешивают 2 мин и добавляют остальную часть наполнителя.

Пртп отовленную полимёрбетонную смес укладывают в форь-гы и после предварительной пыдегедокн производят сухой изделий в тешовой камере с целью увеличения степени отверждения связующего.

При смешивании фенола с концентрированной серной кислотой при комнатной температуре происходит образование преимущественно орто-фенолсульфокислоты. Нагревание полученной смеси до 1ОО-2ОО С с выдержкой в течение 0,5-3 ч приводит к образованию преимущественно парафен олсульфокислоты. При комнатной температуре фенолсульфокислоты не отверкдают ({турфуролацетоновый мономер, а, наоборот, ингибируют реакцию катионной

полимеризации. Причем пара-фенолсульфокислота ингибкрует полимеризацию сильнее, чем орто-фенолсульфокислота.

Как ортот так и пара-фенолсульфокислоты способны акцептировать дополнительное количество протоков, так как феноаьный кислород имеет две заполненные н&свяаывающие орбитали. Это приводит к тому, что фенолсульфокислоты дезактивируют при смешивании (за счет образования водородных связей) протоны серной кислоты. В результате замедляется реакция катионной полимеризации фурфуролаиетонового мономера протонами отвердителя.

Орто- и пара-фенолсульфокислоты также участвуют в процессе отверждения фурфуролацетонового мономера, так как являются активированными под действием резонансного взаимодействия ароматичеокой системы с фенольным гидроксилом. Дезактивирующее влияние сульфогруппы на ароматическую систему перекрывается активирующим влиянием оксигруппы. Мо- носульфофенолы вступают в реакцию по- ликонденсации с фурфуролом, содержащимся в мономере.

Это приводит к повышению прочности полимербетона и химической устойчивости полимера в щелочной среде.

В табл. 1 представлены составы предлагаемого и известного катализаторов, а в табл. 2 - составы предлагаемой и известной смесей.

Полученные свойства полимербетонной смеси и полимербетона представлены в табл. 3..

Повышение жизнеспособности полимебетонной смеси, а также прочностных показателей полимербетона позволяет формовать крупногабаритные конструкции и повышает производительность труда.

Таблица

Фурфуролацетоно- вый мономер

Катализатор in лимеризатга

Наполнитель: андезитовая

Жизнеспособность, ч0,5

Предел прочности, МПа:

при сжатии70,0

при изгибе10 Формула изобретения Полимербетонная смесь для изделий, проходящих термообработку, включающая фурфуролацетоновый мономер, катализато полимеризации и наполнитель, отличающаяся тем, что, с.целью повы шения жизнеспособности полимербетонной смеси и. прочности полимербетона на сжа тие и изгиб, она содержит в качестве катализатора полимеризации смесь концентрированной серной кислоты и фенола в соотнощении 1-5:1 при следующем содержании компонентов, мае. %: Фурфолацетоновый мономер6-15

15

12

3,75

0,24

Т а блица

24

10

115,0 120,О

90,0 13,0 13,2 12.5 Катализатор поли0.24-3,75 меризации Наполнитель Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заиченко А. Р., Касьян В.Х. Новые коррозионностойкие конструкции из пол мербетона для промыщленного строительства. К., Буд1вельник, 1976, с. 12. 2.Мощанский Н.А. и др. Химичеоки стойкие мастики, замазки и бетоны на основе термореактивных смол. М., Стройиздат, 1968, с. 20.